JP3001263B2 - ディーゼル燃料組成物 - Google Patents
ディーゼル燃料組成物Info
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- JP3001263B2 JP3001263B2 JP8507349A JP50734995A JP3001263B2 JP 3001263 B2 JP3001263 B2 JP 3001263B2 JP 8507349 A JP8507349 A JP 8507349A JP 50734995 A JP50734995 A JP 50734995A JP 3001263 B2 JP3001263 B2 JP 3001263B2
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- diesel fuel
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- fuel composition
- methanol
- water
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
- C10L1/026—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for compression ignition
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- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般にはディーゼル燃料組成物に関する。
さらに詳細には、本発明は、ジメチルエーテル、メタノ
ール、および水を含んだディーゼル燃料組成物に関す
る。
さらに詳細には、本発明は、ジメチルエーテル、メタノ
ール、および水を含んだディーゼル燃料組成物に関す
る。
従来技術の説明 石油の精製により製造される従来の炭化水素ディーゼ
ル燃料に代わるものとして、メタンまたは石炭の転化に
よって得られる他の液体燃料が1920年代から検討されて
いる。内燃機関用のこうした代替燃料の１つとしてメタ
ノールが提唱されている。メタノールは通常、一酸化炭
素と水素から製造され、これらは従来より天然ガスまた
は石炭から大量に得られている。一酸化炭素はさらに、
農産物、森林産物、および多くの廃棄物を含めて、殆ど
あらゆる炭素含有物質から得ることができる。メタノー
ルを製造するための原料の供給量が多いこと、および分
布が広いことが大きな理由となって、内燃機関用燃料と
してのメタノールの使用量が増大している。しかしなが
ら、メタノールの燃焼熱またはBTU値は極めて低い。し
たがって、メタノールを燃料として使用したときには、
内燃機関の性能がかなり低下する。
ル燃料に代わるものとして、メタンまたは石炭の転化に
よって得られる他の液体燃料が1920年代から検討されて
いる。内燃機関用のこうした代替燃料の１つとしてメタ
ノールが提唱されている。メタノールは通常、一酸化炭
素と水素から製造され、これらは従来より天然ガスまた
は石炭から大量に得られている。一酸化炭素はさらに、
農産物、森林産物、および多くの廃棄物を含めて、殆ど
あらゆる炭素含有物質から得ることができる。メタノー
ルを製造するための原料の供給量が多いこと、および分
布が広いことが大きな理由となって、内燃機関用燃料と
してのメタノールの使用量が増大している。しかしなが
ら、メタノールの燃焼熱またはBTU値は極めて低い。し
たがって、メタノールを燃料として使用したときには、
内燃機関の性能がかなり低下する。
これとは対照的に、ジメチルエーテルはメタノールと
比較して高いBTU値をもち、無毒性である。ジメチルエ
ーテルはさらに、その燃焼ガスが本質的に固体粒子を含
まないクリーン燃焼燃料である。種々の供給源（たとえ
ば天然ガス、石炭、あるいは実質的に全ての炭素含有物
質）から得られる合成ガスから、メタノールと水とを組
み合わせてジメチルエーテルを製造する多くの方法が開
示されている。たとえば、ベルらによる米国特許第4,34
1,069号；ヴァン・ディジク（Van Dijk）らによる米国
特許第5,177,114号；ならびに公開ヨーロッパ特許出願
第0324475および0409086A1号に開示されている。特に、
ヨーロッパ特許出願第0324475および0409086A1号は、ジ
メチルエーテル対メタノールの広範囲のモル比を有す
る、ジメチルエーテルとメタノールとの混合物を得るた
めに、このような方法においてどのようにプロセス条件
を制御できるかを開示している。
比較して高いBTU値をもち、無毒性である。ジメチルエ
ーテルはさらに、その燃焼ガスが本質的に固体粒子を含
まないクリーン燃焼燃料である。種々の供給源（たとえ
ば天然ガス、石炭、あるいは実質的に全ての炭素含有物
質）から得られる合成ガスから、メタノールと水とを組
み合わせてジメチルエーテルを製造する多くの方法が開
示されている。たとえば、ベルらによる米国特許第4,34
1,069号；ヴァン・ディジク（Van Dijk）らによる米国
特許第5,177,114号；ならびに公開ヨーロッパ特許出願
第0324475および0409086A1号に開示されている。特に、
ヨーロッパ特許出願第0324475および0409086A1号は、ジ
メチルエーテル対メタノールの広範囲のモル比を有す
る、ジメチルエーテルとメタノールとの混合物を得るた
めに、このような方法においてどのようにプロセス条件
を制御できるかを開示している。
ジメチルエーテルを製造するための多くの方法では、
メタノールおよび／または水も含んだ生成物混合物（pr
oduct mixture）中にジメチルエーテルが生成される。
このような生成物混合物中のジメチルエーテルからメタ
ノールと水を除去するには、追加の処理工程が必要とな
る。したがって、粗製ジメチルエーテルの精製に付きも
のの前記追加処理工程を避けるために、また理想的に
は、ジメチルエーテル、メタノール、および水を含んだ
混合物を合成ガスから直接得るためにプロセス条件を使
用できるよう、このような混合物（言い換えれば、粗製
または未粗製のジメチルエーテル）を直接ディーゼル燃
料として使用できるのが極めて望ましい。このように、
追加の処理工程（たとえば精製工程）の必要性をなくす
か、あるいは少なくとも最小限に抑えることができ、さ
らにまた極めて有効で且つ経済的な代替ディーゼル燃料
を生成させることができる。
メタノールおよび／または水も含んだ生成物混合物（pr
oduct mixture）中にジメチルエーテルが生成される。
このような生成物混合物中のジメチルエーテルからメタ
ノールと水を除去するには、追加の処理工程が必要とな
る。したがって、粗製ジメチルエーテルの精製に付きも
のの前記追加処理工程を避けるために、また理想的に
は、ジメチルエーテル、メタノール、および水を含んだ
混合物を合成ガスから直接得るためにプロセス条件を使
用できるよう、このような混合物（言い換えれば、粗製
または未粗製のジメチルエーテル）を直接ディーゼル燃
料として使用できるのが極めて望ましい。このように、
追加の処理工程（たとえば精製工程）の必要性をなくす
か、あるいは少なくとも最小限に抑えることができ、さ
らにまた極めて有効で且つ経済的な代替ディーゼル燃料
を生成させることができる。
さらに、ジメチルエーテルとメタノールとの混合物、
ジメチルエーテル、メタノール、および水の混合物、あ
るいはジメチルエーテルとセタン価向上剤との混合物を
含んだディーゼル燃料についての多くの開示物がある。
たとえばドイツ特許第654,470号（1937）は、５〜45％
のメタノール（したがって55〜95％のジメチルエーテ
ル）を含有した、ジメチルエーテルとメタノールとの混
合物を開示しており、該混合物では、ジメチルエーテル
がスパーク点火エンジンにおいてノッキングしやすいこ
とによる過剰なペナルティを避けつつ、ジメチルエーテ
ルのもつ比較的高い燃焼熱を利用することができる。
ジメチルエーテル、メタノール、および水の混合物、あ
るいはジメチルエーテルとセタン価向上剤との混合物を
含んだディーゼル燃料についての多くの開示物がある。
たとえばドイツ特許第654,470号（1937）は、５〜45％
のメタノール（したがって55〜95％のジメチルエーテ
ル）を含有した、ジメチルエーテルとメタノールとの混
合物を開示しており、該混合物では、ジメチルエーテル
がスパーク点火エンジンにおいてノッキングしやすいこ
とによる過剰なペナルティを避けつつ、ジメチルエーテ
ルのもつ比較的高い燃焼熱を利用することができる。
さらに、ノートンによる米国特許第4,422,412号は、
“最大約50％までの、たとえば約５〜30％”のジメチル
エーテルを含有した、ジメチルエーテルとメタノールと
水との混合物を含有したディーゼル燃料組成物を開示し
ている。本混合物は、その出口が内燃機関のシリンダー
と連通している反応器において、メタノールのジメチル
エーテルと水への触媒転化によって得られる。
“最大約50％までの、たとえば約５〜30％”のジメチル
エーテルを含有した、ジメチルエーテルとメタノールと
水との混合物を含有したディーゼル燃料組成物を開示し
ている。本混合物は、その出口が内燃機関のシリンダー
と連通している反応器において、メタノールのジメチル
エーテルと水への触媒転化によって得られる。
さらに、ノートンらによる米国特許第4,603,662号
は、少なくとも１種のエーテルと少なくとも１種のアル
コールと、それに必要に応じて、たとえば水やセタン価
向上剤等のさらなる成分（燃料中のエーテルの５〜80容
量％、より一般的には５〜20容量％）との混合物を含有
するディーゼル燃料組成物を開示している。該特許は、
ジメチルエーテルとメタノールとの組合せ物を含有した
燃料が特に適切な燃料であることを開示しており、
（ａ）実施例１と３において95容量％のメタノールと５
容量％のジメチルエーテルとを含んだブレンドとの組合
せを、そして（ｂ）実施例5.1において78容量％のメタ
ノールと20容量％のジメチルエーテルとを含んだブレン
ドとの組合せを具体的に挙げている。該特許はさらに、
少なくとも50％のエーテルを含有した、以下のようなア
ルコールとエーテルとのブレンドも挙げている：（ａ）
実施例5.9における80％のイソアミルエーテルと20％の
メタノールとのプレンド；（ｂ）実施例6.2における60
％のジ−ｎ−プロピルエーテルと40％のメタノールとの
ブレンド；および（ｃ）実施例6.5における60％のジ−
ｎ−ブチルエーテルと40％のメタノールとのブレンド。
は、少なくとも１種のエーテルと少なくとも１種のアル
コールと、それに必要に応じて、たとえば水やセタン価
向上剤等のさらなる成分（燃料中のエーテルの５〜80容
量％、より一般的には５〜20容量％）との混合物を含有
するディーゼル燃料組成物を開示している。該特許は、
ジメチルエーテルとメタノールとの組合せ物を含有した
燃料が特に適切な燃料であることを開示しており、
（ａ）実施例１と３において95容量％のメタノールと５
容量％のジメチルエーテルとを含んだブレンドとの組合
せを、そして（ｂ）実施例5.1において78容量％のメタ
ノールと20容量％のジメチルエーテルとを含んだブレン
ドとの組合せを具体的に挙げている。該特許はさらに、
少なくとも50％のエーテルを含有した、以下のようなア
ルコールとエーテルとのブレンドも挙げている：（ａ）
実施例5.9における80％のイソアミルエーテルと20％の
メタノールとのプレンド；（ｂ）実施例6.2における60
％のジ−ｎ−プロピルエーテルと40％のメタノールとの
ブレンド；および（ｃ）実施例6.5における60％のジ−
ｎ−ブチルエーテルと40％のメタノールとのブレンド。
レビンによる米国特許第4,892,561号は、95〜99.9重
量％のジメチルエーテルと0.1〜５重量％のセタン価向
上剤とを含有した第１のディーゼル燃料組成物を開示し
ている。該特許はさらに、上記第１のディーゼル燃料を
少なくとも50重量％含み、そして従来の炭化水素ディー
ゼル燃料を残部として含んだ第２のディーゼル燃料組成
物を開示している。
量％のジメチルエーテルと0.1〜５重量％のセタン価向
上剤とを含有した第１のディーゼル燃料組成物を開示し
ている。該特許はさらに、上記第１のディーゼル燃料を
少なくとも50重量％含み、そして従来の炭化水素ディー
ゼル燃料を残部として含んだ第２のディーゼル燃料組成
物を開示している。
しかしながら、これまでのところ、ジメチルエーテ
ル、メタノール、および得られるディーゼル燃料が環境
上の利点と良好な点火特性をもたらすのに必要な水、の
濃度レベルの残部を含み、コストのかかる精製工程を施
すことなく経済的に製造することができ、そして使用時
においても貯蔵時においても安定な単一液相として保持
することのできる、ジメチルエーテルとメタノールと水
の混合物を含んだ組成物は開示されていない。
ル、メタノール、および得られるディーゼル燃料が環境
上の利点と良好な点火特性をもたらすのに必要な水、の
濃度レベルの残部を含み、コストのかかる精製工程を施
すことなく経済的に製造することができ、そして使用時
においても貯蔵時においても安定な単一液相として保持
することのできる、ジメチルエーテルとメタノールと水
の混合物を含んだ組成物は開示されていない。
発明の目的 したがって本発明の一般的な目的は、上記問題点を解
消し、そして上記利点をもたらすような改良された代替
ディーゼル燃料組成物を提供することにある。
消し、そして上記利点をもたらすような改良された代替
ディーゼル燃料組成物を提供することにある。
より具体的に言えば、本発明の目的は、高いBTU値を
有する改良された代替ディーゼル燃料組成物を提供する
ことにある。
有する改良された代替ディーゼル燃料組成物を提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、その全体としての放出物の量が
より少なくて、その燃焼ガスが実質的に固体粒子を含ま
ないような、クリーン燃焼物質である改良された代替デ
ィーゼル燃料組成物を提供することにある。
より少なくて、その燃焼ガスが実質的に固体粒子を含ま
ないような、クリーン燃焼物質である改良された代替デ
ィーゼル燃料組成物を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、優れた点火特性を示す改
良された代替ディーゼル燃料組成物を提供することにあ
る。
良された代替ディーゼル燃料組成物を提供することにあ
る。
本発明のさらに他の目的は、コストのかかる精製工程
を施す必要なしに経済的に製造することができる、改良
されたディーゼル燃料組成物を提供することにある。
を施す必要なしに経済的に製造することができる、改良
されたディーゼル燃料組成物を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、使用時においても且つ貯
蔵時においても安定な単一液相にて保持される、改良さ
れた代替ディーゼル燃料組成物を提供することにある。
蔵時においても安定な単一液相にて保持される、改良さ
れた代替ディーゼル燃料組成物を提供することにある。
本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な説明お
よび請求の範囲を読めば明らかとなろう。
よび請求の範囲を読めば明らかとなろう。
発明の要約 これらの目的は、約70〜95重量％のジメチルエーテ
ル、約0.1〜20重量％の水、および最大約20重量％のメ
タノールを含んだ改良されたディーゼル燃料組成物によ
って達成され、このときある与えられた水濃度（重量
％）（water conc.）を有するディーゼル燃料組成物に
おいて許容される最小メタノール濃度（重量％）（min.
meth.conc.）は次のような関係によって定義され、 ０≦（min.meth.conc.≧0.5（water conc.）−2.6 また、ある与えられた水濃度（重量％）（water con
c.）を有するディーゼル燃料組成物において許容される
最大メタノール濃度（重量％）（max.meth.conc.）は次
のような関係によって定義される。
ル、約0.1〜20重量％の水、および最大約20重量％のメ
タノールを含んだ改良されたディーゼル燃料組成物によ
って達成され、このときある与えられた水濃度（重量
％）（water conc.）を有するディーゼル燃料組成物に
おいて許容される最小メタノール濃度（重量％）（min.
meth.conc.）は次のような関係によって定義され、 ０≦（min.meth.conc.≧0.5（water conc.）−2.6 また、ある与えられた水濃度（重量％）（water con
c.）を有するディーゼル燃料組成物において許容される
最大メタノール濃度（重量％）（max.meth.conc.）は次
のような関係によって定義される。
max.meth.conc.≦20−0.6（water conc.） 詳細な説明 本発明の組成物は、ジメチルエーテルとメタノールと
水の混合物を含んだディーゼル燃料組成物である。ジメ
チルエーテルは、本発明の代替ディーゼル燃料組成物中
に、約70重量％（好ましくは約85重量％）〜約96重量％
（好ましくは約93重量％）のレベルにて存在する。本発
明の代替ディーゼル燃料組成物が約70重量％未満のジメ
チルエーテルを含有する場合は、点火特性が悪化し、デ
ィーゼル燃料が２つの液相に分かれるという問題が生
じ、このため組成物がディーゼル燃料として効果的に使
用されるのを妨げる。
水の混合物を含んだディーゼル燃料組成物である。ジメ
チルエーテルは、本発明の代替ディーゼル燃料組成物中
に、約70重量％（好ましくは約85重量％）〜約96重量％
（好ましくは約93重量％）のレベルにて存在する。本発
明の代替ディーゼル燃料組成物が約70重量％未満のジメ
チルエーテルを含有する場合は、点火特性が悪化し、デ
ィーゼル燃料が２つの液相に分かれるという問題が生
じ、このため組成物がディーゼル燃料として効果的に使
用されるのを妨げる。
水は本発明の代替ディーゼル燃料組成物中に、約0.1
重量％（好ましくは約１重量％、さらに好ましくは約２
重量％）〜最大約20重量％（好ましくは最大約10重量
％）のレベルにて存在する。本発明の組成物が、約5.2
重量％以上の水をジメチルエーテルだけとの混合物の形
で含有する場合、メタノールがさらに存在しないと水が
分離して２つの液相が形成される。
重量％（好ましくは約１重量％、さらに好ましくは約２
重量％）〜最大約20重量％（好ましくは最大約10重量
％）のレベルにて存在する。本発明の組成物が、約5.2
重量％以上の水をジメチルエーテルだけとの混合物の形
で含有する場合、メタノールがさらに存在しないと水が
分離して２つの液相が形成される。
ジメチルエーテルと水との混合物中にある特定量（下
記限度内の量）のメタノールが存在すると、混合物は２
つの液相への分離が起こりにくくなって安定化する。こ
の安定化をもたらすのに必要なメタノールの量は、ジメ
チルエーテルとの混合物中の水の濃度が増大するにつれ
て増える。しかしながら、特定濃度の水を含有した混合
物中に存在するメタノールが多すぎると、混合物の点火
特性が悪影響を受ける。したがって、ジメチルエーテル
とある与えられた濃度の水との混合物の場合、このよう
な混合物中におけるメタノールの濃度は、相分離を防ぐ
ためにある特定の最小レベル以上でなければならず、ま
た点火特性の悪化を避けるためにある特定の最大レベル
以下でなければならない。
記限度内の量）のメタノールが存在すると、混合物は２
つの液相への分離が起こりにくくなって安定化する。こ
の安定化をもたらすのに必要なメタノールの量は、ジメ
チルエーテルとの混合物中の水の濃度が増大するにつれ
て増える。しかしながら、特定濃度の水を含有した混合
物中に存在するメタノールが多すぎると、混合物の点火
特性が悪影響を受ける。したがって、ジメチルエーテル
とある与えられた濃度の水との混合物の場合、このよう
な混合物中におけるメタノールの濃度は、相分離を防ぐ
ためにある特定の最小レベル以上でなければならず、ま
た点火特性の悪化を避けるためにある特定の最大レベル
以下でなければならない。
混合物中のメタノールの特定の最大濃度と最小濃度
は、混合物中の個々の水濃度によって異なる。ある与え
られた水濃度を有するディーゼル燃料中のメタノールの
最小濃度（重量％）（min.meth.conc.）は、ディーゼル
燃料中の水濃度（重量％）（water conc.）によって異
なり、ほぼ次のような関係によって決定される。
は、混合物中の個々の水濃度によって異なる。ある与え
られた水濃度を有するディーゼル燃料中のメタノールの
最小濃度（重量％）（min.meth.conc.）は、ディーゼル
燃料中の水濃度（重量％）（water conc.）によって異
なり、ほぼ次のような関係によって決定される。
０≦（min.meth.conc.≧0.5（water conc.）−2.6 ある与えられた水濃度を有するディーゼル燃料中のメタ
ノールの最大濃度（重量％）（max.meth.conc.）は、ほ
ぼ次のような関係によって決定される。
ノールの最大濃度（重量％）（max.meth.conc.）は、ほ
ぼ次のような関係によって決定される。
これらの近似関係はいずれも、ジメチルエーテル、メ
タノール、および水を含んだ相当数の異なった混合物を
使用して、点火特性と相分離の実際の測定に基づいて経
験的に求めたものである。
タノール、および水を含んだ相当数の異なった混合物を
使用して、点火特性と相分離の実際の測定に基づいて経
験的に求めたものである。
これらの関係からわかるように、本発明の代替ディー
ゼル燃料組成物が5.2重量％以上の水を含有していなけ
れば、メタノールが本発明の燃料組成物中に存在する必
要はない。さらに、本発明の代替ディーゼル燃料組成物
中にいかなる状況下においても存在することのできるメ
タノールの最大濃度は20重量％である。さらに、本発明
の代替ディーゼル燃料組成物が20重量％の水を含有して
いるとき、燃料組成物は、相分離を防ぐためにさらに少
なくとも7.4重量％のメタノールを含有しなければなら
ないが、８重量％を越えるメタノールを含有してはなら
ない。８重量％を越えると点火特性が悪化する。この有
効メタノール濃度の範囲はかなり狭いので、実用上の目
的から、本発明の代替ディーゼル燃料組成物中に存在す
ることのできる水の濃度の上限は20重量％である。
ゼル燃料組成物が5.2重量％以上の水を含有していなけ
れば、メタノールが本発明の燃料組成物中に存在する必
要はない。さらに、本発明の代替ディーゼル燃料組成物
中にいかなる状況下においても存在することのできるメ
タノールの最大濃度は20重量％である。さらに、本発明
の代替ディーゼル燃料組成物が20重量％の水を含有して
いるとき、燃料組成物は、相分離を防ぐためにさらに少
なくとも7.4重量％のメタノールを含有しなければなら
ないが、８重量％を越えるメタノールを含有してはなら
ない。８重量％を越えると点火特性が悪化する。この有
効メタノール濃度の範囲はかなり狭いので、実用上の目
的から、本発明の代替ディーゼル燃料組成物中に存在す
ることのできる水の濃度の上限は20重量％である。
他の好ましい実施態様において、本発明の代替ディー
ゼル燃料組成物の点火特性を改良するのが望ましい場
合、いかなる従来のセタン価向上剤も、セタン価向上有
効量にてディーゼル燃料組成物に加えることができる。
適切なセタン価向上剤の例としては、過酸化水素等の無
機過酸化物、エチルｔ−ブチルペルオキシドやジ−ｔ−
ブチルペルオキシド等の有機過酸化物、硝酸エチルヘキ
シルや硝酸アミル等の硝酸アルキル、およびニトロメタ
ンなどがある。より具体的に言うと、セタン価向上剤は
ディーゼル燃料組成物中に、好ましくは約0.01〜３重量
％（さらに好ましくは約0.05〜１重量％）の範囲の濃度
にて使用される。
ゼル燃料組成物の点火特性を改良するのが望ましい場
合、いかなる従来のセタン価向上剤も、セタン価向上有
効量にてディーゼル燃料組成物に加えることができる。
適切なセタン価向上剤の例としては、過酸化水素等の無
機過酸化物、エチルｔ−ブチルペルオキシドやジ−ｔ−
ブチルペルオキシド等の有機過酸化物、硝酸エチルヘキ
シルや硝酸アミル等の硝酸アルキル、およびニトロメタ
ンなどがある。より具体的に言うと、セタン価向上剤は
ディーゼル燃料組成物中に、好ましくは約0.01〜３重量
％（さらに好ましくは約0.05〜１重量％）の範囲の濃度
にて使用される。
他の好ましい実施態様においては、本発明の代替ディ
ーゼル燃料組成物はさらに、最大50重量％までの従来の
炭化水素ディーゼル燃料、あるいは植物や野菜（plants
and vegetables）から得られるバイオディーゼル燃料
を含んでもよい。
ーゼル燃料組成物はさらに、最大50重量％までの従来の
炭化水素ディーゼル燃料、あるいは植物や野菜（plants
and vegetables）から得られるバイオディーゼル燃料
を含んでもよい。
本発明は、以下の特定の例を考察すればより明確に理
解できるであろう。94重量％のジメチルエーテル、３重
量％の水、および３重量％のメタノールを含有したディ
ーゼル燃料組成物を、排気量444立方インチ、内径4.11
インチ、およびストローク4.18インチの90度Ｖ−８（90
degree V−８）を有するナビスター（Navister）T444E
ディーゼルエンジンに試験した。このディーゼルエンジ
ンは、空対空インタークーラー（air−to−air interco
oler）と電子制御の直接噴射燃料システムを装備したタ
ーボチャージャーであり、排気ガス再循環システムが取
り付けられていた。この試験では、従来の炭化水素ディ
ーゼル燃料と同じ出力を達成するのにより多くのDMEを
噴射しなければならないので、ややオーバーサイズの燃
料噴射器を使用した。さらに、試験するジメチルエーテ
ル含有組成物の揮発性がより高いので、燃料噴射器中の
キャビテーションを防ぐために改良供給ポンプを使用し
た。エンジンの試験は、米国EPA過渡試験サイクル（tra
nsient test cycle）をシミュレートした８モード定常
状態試験サイクルを使用して行った。炭化水素、一酸化
炭素、窒素酸化物、スモーク、および粒子等の排気放出
物を測定した。
解できるであろう。94重量％のジメチルエーテル、３重
量％の水、および３重量％のメタノールを含有したディ
ーゼル燃料組成物を、排気量444立方インチ、内径4.11
インチ、およびストローク4.18インチの90度Ｖ−８（90
degree V−８）を有するナビスター（Navister）T444E
ディーゼルエンジンに試験した。このディーゼルエンジ
ンは、空対空インタークーラー（air−to−air interco
oler）と電子制御の直接噴射燃料システムを装備したタ
ーボチャージャーであり、排気ガス再循環システムが取
り付けられていた。この試験では、従来の炭化水素ディ
ーゼル燃料と同じ出力を達成するのにより多くのDMEを
噴射しなければならないので、ややオーバーサイズの燃
料噴射器を使用した。さらに、試験するジメチルエーテ
ル含有組成物の揮発性がより高いので、燃料噴射器中の
キャビテーションを防ぐために改良供給ポンプを使用し
た。エンジンの試験は、米国EPA過渡試験サイクル（tra
nsient test cycle）をシミュレートした８モード定常
状態試験サイクルを使用して行った。炭化水素、一酸化
炭素、窒素酸化物、スモーク、および粒子等の排気放出
物を測定した。
試験結果により、放出物のレベルが窒素酸化物5g/bhp
−hrであるときには、ジメチルエーテル含有組成物の消
費量が従来のディーゼル燃料の消費量に実質的に等しい
こと、そして放出物のレベルが窒素酸化物3.64g/bhp−h
r未満であるときには、従来のディーゼル燃料の消費量
よりかなり低いことがわかった。窒素酸化物放出物のレ
ベルは僅か約1.7g/bhp−hrであり、これはジメチルエー
テル単独の場合の窒素酸化物放出物のレベルに対して大
幅な改良である。放出物のすす含量は僅か約0.03g/bhp
−hr、そして炭化水素放出物のレベルは僅か約0.3g/bhp
−hrであり、これはジメチルエーテル単独の場合よりや
や多い。本試験での測定による（１）約2.1g/bhp−hrと
いう窒素酸化物放出物レベルと炭化水素放出物レベルの
合計と、（２）約0.034g/bhp−hrという放出物中の粒状
物のレベルとの組合せはすでに、カリフォルニアULEVに
よって指令されているそれぞれ2.5g/bhp−hr及び0.05g/
bhp−hrという上限（1998年までは発効しない）以内に
入っている。
−hrであるときには、ジメチルエーテル含有組成物の消
費量が従来のディーゼル燃料の消費量に実質的に等しい
こと、そして放出物のレベルが窒素酸化物3.64g/bhp−h
r未満であるときには、従来のディーゼル燃料の消費量
よりかなり低いことがわかった。窒素酸化物放出物のレ
ベルは僅か約1.7g/bhp−hrであり、これはジメチルエー
テル単独の場合の窒素酸化物放出物のレベルに対して大
幅な改良である。放出物のすす含量は僅か約0.03g/bhp
−hr、そして炭化水素放出物のレベルは僅か約0.3g/bhp
−hrであり、これはジメチルエーテル単独の場合よりや
や多い。本試験での測定による（１）約2.1g/bhp−hrと
いう窒素酸化物放出物レベルと炭化水素放出物レベルの
合計と、（２）約0.034g/bhp−hrという放出物中の粒状
物のレベルとの組合せはすでに、カリフォルニアULEVに
よって指令されているそれぞれ2.5g/bhp−hr及び0.05g/
bhp−hrという上限（1998年までは発効しない）以内に
入っている。
上記の説明から、本発明の目的が達成されたことは明
らかである。特定の実施態様だけを説明してきたが、当
業者にとっては、上記の説明から種々の実施態様や変形
が可能であり、こうした実施態様や変形は、本発明の精
神および範囲と等価であり且つその範囲内であると考え
られる。
らかである。特定の実施態様だけを説明してきたが、当
業者にとっては、上記の説明から種々の実施態様や変形
が可能であり、こうした実施態様や変形は、本発明の精
神および範囲と等価であり且つその範囲内であると考え
られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリーシュ，セオドール・エイチ アメリカ合衆国イリノイ州60555，ウォ ーレンビル，ウエスト 165 コーブ・ レイン 27 (72)発明者 マッカーシー，クリストファー・アイ アメリカ合衆国イリノイ州60565，ネイ パービル，カラマズー・ドライブ 2336 (72)発明者 ミケルセン，スヴェンド−エリク デンマーク王国デーコー−2820 ゲント フテ，ソトフテン 12 (72)発明者 ウドビッチ，カール・エイ アメリカ合衆国イリノイ州60435，ジョ リート，バンク・ビュー・レイン 3526 (72)発明者 バス，アルナブハ アメリカ合衆国イリノイ州60565，ネイ パービル，ウォーリック・ドライブ 304 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10L 1/00 - 1/02 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (11)
- 【請求項１】70〜95重量％のジメチルエーテル、0.1〜2
0重量％の水、および20重量％以下のメタノールを含ん
だディーゼル燃料組成物であって、このとき重量％表示
のある与えられた水濃度（water conc.）を有するディ
ーゼル燃料組成物中に許容される重量％表示の最小メタ
ノール濃度（min.meth.conc.）が、 ０＜（min.meth.conc.）≧0.5（water conc.）−2.6 という関係によって規定され、そして重量％表示のある
与えられた水濃度を有するディーゼル燃料中に許容され
る重量％表示の最大メタノール濃度（max.meth.conc.）
が、 （max.meth.conc.）≦20−0.6（water conc.） という関係によって規定される前記ディーゼル燃料組成
物。 - 【請求項２】85〜93重量％のジメチルエーテルを含む、
請求の範囲第１項に記載のディーゼル燃料組成物。 - 【請求項３】２〜10重量％のメタノールを含む、請求の
範囲第１項または第２項に記載のディーゼル燃料組成
物。 - 【請求項４】２〜20重量％の水を含む、請求の範囲第１
〜３項のいずれか一項に記載のディーゼル燃料組成物。 - 【請求項５】２〜10重量％の水を含む、請求の範囲第４
項に記載のディーゼル燃料組成物。 - 【請求項６】２〜10重量％のメタノール、および２〜10
重量％の水を含む、請求の範囲第３項に記載のディーゼ
ル燃料組成物。 - 【請求項７】少なくとも１種のセタン価向上剤をセタン
価向上濃度にてさらに含む、請求の範囲第１〜６項のい
ずれか一項に記載のディーゼル燃料組成物。 - 【請求項８】少なくとも１種のセタン価向上剤を0.01〜
３重量％含む、請求の範囲第７項に記載のディーゼル燃
料組成物。 - 【請求項９】少なくとも１種のセタン価向上剤を0.05〜
１重量％含む、請求の範囲第８項に記載のディーゼル燃
料組成物。 - 【請求項１０】請求の範囲第１〜９項のいずれか一項に
記載のディーゼル燃料組成物と、最大50重量％までの従
来の炭化水素ディーゼル燃料との混合物を含んだディー
ゼル燃料ブレンド。 - 【請求項１１】請求の範囲第１〜10項のいずれか一項に
記載のディーゼル燃料組成物と、最大50重量％までの、
植物または野菜から誘導されるバイオディーゼル燃料と
の混合物を含んだディーゼル燃料ブレンド。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000509433A (ja) * | 1997-07-01 | 2000-07-25 | ビーピー・アモコ・コーポレーション | ジメチルエーテル燃料及び乾式低ＮＯ▲下ｘ▼燃焼系における動力発生方法 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001002515A1 (en) * | 1999-07-01 | 2001-01-11 | Haldor Topsøe A/S | Continuous dehydration of alcohol to ether and water used as fuel for diesel engines |
| AU1420600A (en) * | 1999-09-06 | 2001-04-10 | Agrofuel Ab | Motor fuel for diesel engines |
| EP1106803B1 (en) | 1999-12-10 | 2006-05-03 | Haldor Topsoe A/S | Method of operating a compression ignition engine |
| CN1108357C (zh) * | 2000-03-01 | 2003-05-14 | 太原理工大学 | 二甲醚掺烧技术 |
| US7344570B2 (en) * | 2001-08-24 | 2008-03-18 | Clean Fuels Technology, Inc. | Method for manufacturing an emulsified fuel |
| US6979426B2 (en) * | 2002-03-15 | 2005-12-27 | Biodiesel Industries | Biodiesel production unit |
| US20040194368A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-10-07 | Norton William Charles | Renewable fuel mixture |
| US20040244279A1 (en) * | 2003-03-27 | 2004-12-09 | Briscoe Michael D. | Fuel compositions comprising natural gas and dimethyl ether and methods for preparation of the same |
| US20050204625A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-22 | Briscoe Michael D | Fuel compositions comprising natural gas and synthetic hydrocarbons and methods for preparation of same |
| US7686855B2 (en) * | 2004-09-08 | 2010-03-30 | Bp Corporation North America Inc. | Method for transporting synthetic products |
| WO2007018782A2 (en) * | 2005-07-21 | 2007-02-15 | Taminco | Method of reducing fuel corrosiveness |
| CN101486938B (zh) * | 2009-02-12 | 2013-01-16 | 朱周周 | 催化剂和柴油及醇类柴油 |
| CN102127473B (zh) * | 2010-01-15 | 2016-08-10 | 北京兰凯博能源科技有限公司 | 醚基燃料 |
| RU2012146395A (ru) * | 2010-03-31 | 2014-05-10 | Хальдор Топсеэ А/С | Способ получения топлива для двигателя с воспламенением от сжатия |
| WO2012068634A1 (en) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | Gane Energy & Resources Pty Ltd | Process for powering a compression ignition engine and fuel therefor |
| DE102013001490A1 (de) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Man Truck & Bus Ag | Kraftstoff für Selbstzündungsmotoren basierend auf Monooxymethylendimethylether |
| US20140275634A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Gas Technologies Llc | Ether Blends Via Reactive Distillation |
| US9174903B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-11-03 | Gas Technologies Llc | Reactive scrubbing for upgrading product value, simplifying process operation and product handling |
| US9255051B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-02-09 | Gas Technologies Llc | Efficiency, flexibility, and product value of a direct alkanes to oxygenates process |
| US9587189B2 (en) | 2013-10-01 | 2017-03-07 | Gas Technologies L.L.C. | Diesel fuel composition |
| DE102014101947A1 (de) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Man Truck & Bus Ag | Kraftstoff für Selbstzündungsmotoren auf Basis von Polyoxymethylendialkylethern |
| CN106523130A (zh) * | 2015-09-15 | 2017-03-22 | 神华集团有限责任公司 | 柴油机改烧醇醚燃料的柴油燃烧动力系统 |
| US20190127650A1 (en) * | 2016-04-18 | 2019-05-02 | The Regents Of The University Of Michigan | Dimethyl ether blended fuel alternative for diesel engines |
| CN108179050B (zh) * | 2018-01-15 | 2020-05-08 | 东营天喜化工有限公司 | 一种十六烷值改进剂、生产工艺及用途 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE654470C (de) * | 1935-10-22 | 1937-12-20 | Bergwerksgesellschaft Hibernia | Motorbrennstoff |
| US2708922A (en) * | 1952-07-12 | 1955-05-24 | California Research Corp | Means for starting internal combustion engines |
| BE793163A (fr) * | 1971-12-22 | 1973-06-21 | Sun Oil Co Pennsylvania | Procede de sechage d'ethers |
| EP0020012A1 (en) * | 1979-05-14 | 1980-12-10 | Aeci Ltd | Fuel and method of running an engine |
| ZW28380A1 (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-22 | Aeci Ltd | A device for converting alcohols to ethers |
| US4341069A (en) * | 1980-04-02 | 1982-07-27 | Mobil Oil Corporation | Method for generating power upon demand |
| US4892561A (en) * | 1982-08-11 | 1990-01-09 | Levine Irving E | Methyl ether fuels for internal combustion engines |
| US4518395A (en) * | 1982-09-21 | 1985-05-21 | Nuodex Inc. | Process for the stabilization of metal-containing hydrocarbon fuel compositions |
| US4682984A (en) * | 1983-09-02 | 1987-07-28 | Epler Alan H | Diesel fuel additive |
| US5177114A (en) * | 1990-04-11 | 1993-01-05 | Starchem Inc. | Process for recovering natural gas in the form of a normally liquid carbon containing compound |
| CN1066461A (zh) * | 1992-05-19 | 1992-11-25 | 化学工业部西南化工研究院 | 新型民用燃料 |
-
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000509433A (ja) * | 1997-07-01 | 2000-07-25 | ビーピー・アモコ・コーポレーション | ジメチルエーテル燃料及び乾式低ＮＯ▲下ｘ▼燃焼系における動力発生方法 |
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